Laaja katsaus ikääntyneiden litiumioniakkujen turvallisuudesta

Huolet litiumioniakkujen turvallisuudesta ovat motivoineet lukuisia tutkimuksia tuoreiden kennojen vasteesta väkivaltaisiin, epänomaalisiin olosuhteisiin, mutta ikääntyneitä kennoja koskevat tutkimukset ovat suhteellisen harvinaisia. Tässä puheessa tarkastellaan kaikkea avointa kirjallisuutta vanhojen litiumionikennojen ja -moduulien termistä, sähköistä ja mekaanista väärinkäyttövasteesta tunnistaakseen kriittiset muutokset niiden käyttäytymisessä suhteessa tuoreisiin kennoihin. Esittelemme tietopuutteita ikääntyneiden solujen turvallisuudesta, mukaan lukien sähköiset ja mekaaniset testaukset sekä moduulitason kokeet. Sen ymmärtäminen, kuinka ikääntyneiden solujen väärinkäyttövaste eroaa tuoreista soluista, mahdollistaa tehokkaampien energian varastointihäiriöiden lieventämisjärjestelmien suunnittelun.

Judy Jeevarajan on UL Research Institutesin (entinen Underwriters Laboratories, Inc.) sähkökemiallisen turvallisuuden tutkimuslaitoksen (ESRI) varapuheenjohtaja ja toiminnanjohtaja. Hän on työskennellyt akkujen parissa yli 25 vuotta ja keskittynyt ensisijaisesti litiumionikemiaan.

Jeevarajan toimii standardiorganisaatioiden, kuten UL:n, Automotive Engineersin, Kansainvälisen siviili-ilmailujärjestön/Aerospace Engineersin, Radio Technical Commission for Aeronauticsin, International Electrotechnical Commissionin ja American National Standards Instituten, teknisissä työryhmissä ja komiteoissa. Hän johtaa tällä hetkellä American Institute of Aeronautics and Astronautics -instituutin alaisuudessa pyrkimystä kehittää avaruusturvallisuusstandardi akkujärjestelmille. Hän toimii myös Yhdistyneiden Kansakuntien epävirallisen työryhmän ja Dangerous Goods Panelin jäsenenä. Jeevarajan on Case Western Reserve -yliopiston Great Lakes Energy Institute Advisory Boardin jäsen.

Ennen liittymistään Underwriters Laboratories Inc:iin hän työskenteli NASA:lla Johnson Space Centerissä (JSC) Houstonissa 12 vuotta ja toimi Battery Safety and Advanced Technology -ryhmän johtajana. Ennen kuin Jeevarajan tuli NASAn virkamieheksi, hän työskenteli paikan päällä viisi ja puoli vuotta NASA-JSC:ssä Lockheed Martin Space Operationsissa.

Jeevarajan suoritti MS-tutkinnon kemiasta Notre Damen yliopistosta ja tohtorintutkinnon kemiasta (sähkökemiasta) Alabaman yliopistosta. Hän on voittanut lukuisia NASA-palkintoja, mukaan lukien NASA Exceptional Service Medal ja NASA-NESC Engineering Excellence Award. Hän sai myös 2019 American Institute of Aeronautics and Astronautics Aerospace Power Systems Award -palkinnon ja India Energy Storage Alliance Woman Leader of the Year 2020 – Energy Storage Systems -palkinnon.

Julia Preger on Sandia National Labsin Energy Storage Technology and Systems -ryhmän teknisen henkilöstön vanhempi jäsen. Hän on toiminut päätutkijana useissa energiaministeriön rahoittamissa verkkoenergian varastointijärjestelmien turvallisuutta ja luotettavuutta koskevissa hankkeissa. Hänen tutkimusalueitaan ovat akkukennojen tason heikkeneminen ja väärinkäyttöön reagointi, tehoelektroniikan soveltaminen energian varastoinnin turvallisuuteen, akkutietojen käyttö energian varastoinnin mallintamisen parantamiseen ja järjestelmätason energian varastoinnin turvallisuus. Hän on yksi perustajista batteryarchive.org, ensimmäinen julkinen tietovarasto, jonka avulla on helppo visualisoida ja vertailla akkujen heikkenemistietoja eri laitoksissa.